鋼絲鍍銅溶液有機雜質的處理

2010-09-01 11:18:55| 分類： 電線電纜 | 標簽： |字號大中小 訂閱

鋼絲鍍銅溶液有機雜質的處理
鋼絲鍍銅溶液有機雜質的處理
隨著銅材價格的上漲,許多由純銅生產的產品逐步被銅包鋼,銅包鋁等代替 ,在不影響產品性能的情況下 ,降低了原料成本 ,與此有關的項目一時成為行業的熱點.在鋼絲電鍍生產時,酸性硫酸鹽鍍銅效率高 ,溶液成分簡單 ,溶液相對其他工藝穩定性較好 ,因此 ,在銅包鋼加厚鍍銅生產中得到應用.但是 ,鍍液長期使用后 ,添加劑會分解成有害的有機雜質 ,并會越積越多 ,干涉銅離子的正常沉積 ,大大降低銅包鋼絲的鍍層質量.有機雜質也是鍍液中最常見 ,最容易產生的雜質 ,其含量達到一定的數量時 , 將使電鍍生產無法進行.
1 有機雜質產生的原因
在常溫下正常鍍液是清澈的藍色 ,而有機物超標時 ,溶液呈混濁的綠色.鍍液發綠是有機雜質在鍍液中存在的重要癥狀 :輕度污染時 ,鍍液呈藍綠色 ;污染嚴重時,鍍液呈綠色.有機雜質對鍍銅層造成的影響:(1)鍍銅層表面光亮度差 ;(2)降低酸性鍍銅層與預鍍銅層間的結合力;(3)在正常電鍍電流狀態下 ,電鍍銅層容易被燒焦.同時有機雜質還大大降低了添加劑的作用 .
鍍銅液中的有機雜質主要來自:(1)添加劑的分解 ,這是鍍液中產生有機雜質的重要途徑之一. 鍍液使用時間太長 ,沒有及時進行處理 ,添加劑的分解產物越積越多 ,達到一定的量后 ,對鍍層產生破壞性的影響.(2)配液的原材料不純 ,沒有把有機雜質處理干凈就配制 ,直接把有機雜質帶人鍍槽 . (3)生產過程中前道工序的有機雜質沒有清洗徹底 ,或由清洗水中的有機雜質帶人鍍液.(4)鍍液溫度過高 ,超過工藝規范規定的溫度 ,加速了添加劑的分解 .(5)大劑量添加硫酸 (一次性添加達 l0 L) 時 ,集中在鍍槽一個固定位置 ,也會造成鍍液局部溫度升高 ,分解添加劑.
2 有機雜質的處理方法
鍍銅溶液中的有機雜質常用氧化 - 還原 、活性炭吸附去除.一般首先使用氧化 - 還原法 ,將鍍液中的有機物氧化分解掉,再用活性炭吸附、沉淀,過濾除去 .
2.1 鍍銅溶液的氧化處理
使用的氧化劑必須滿足 :不能使鍍液中的主要成分分解或產生有害的物質,常用的氧化劑有雙氧水或高錳酸鉀 ;氧化劑本身反應后的產物對鍍銅液無害 ,并且容易去除 ;過量的氧化劑也要易于除去 .
雙氧水是鍍銅溶液有機雜質處理最常用的氧化劑 ,反應后生成物是水 ,過量的雙氧水可加熱到 70 ℃除去.高錳酸鉀的氧化性比雙氧水更強,在鍍銅溶液中的反應物是 Mn2+ ,對鍍銅溶液影響不大.
在要處理的鍍液中加入雙氧水(一般為 1～2 mL,質量分數 30%),對有機雜質進行充分的氧化分解.加雙氧水時 ,應緩慢加入 ,同時充分攪拌 ,此時,溶液內會泛起大量氣泡.在氣泡減少后 ,將鍍液加溫至 65～70℃ ,保溫 1～2 h,以消除鍍液中過量的雙氧水 ,為下一步加入活性炭創造條件.這是因為過量的雙氧水會與活性炭發生氧化-還原反應 , 同時雙氧水還會分解出O2,堵塞活性炭上有吸附能力的微孔 ,降低活性炭吸附能力.這就需要在加入活性炭之前 ,檢查一下鍍液中是否還殘存著雙氧水 . 檢查方法:(1)稱取 5g碘化鉀溶于100 mL水中 ,加入 5 g可溶性的淀粉 ,加熱至溶解 ;(2)吸取一滴鍍液滴在干凈的濾紙上;(3)用移液管把二滴碘化鉀 -淀粉溶液滴在干凈的濾紙上 ;(4)觀察顏色. 若在 5 s內出現藍色 ,則表明有殘存的雙氧水存在 , 應重復加溫 ,直到消除鍍液中的雙氧水 .碘化鉀 -淀粉溶液是不穩定的,最好現配現用.
另外 ,經活性炭吸附處理后 ,若還有多余的雙氧水殘存在鍍液內,由于其還原電位比銅離子高,則會在電鍍時首先在陰極上還原 ,干擾銅離子的正常沉積,而且還氧化,分解新加入的添加劑 ,破壞添加劑的平衡 ,給鍍液的維護帶來較大的困難.
2.2 活性 炭
根據鍍液有機雜質的污染程度來確定活性炭的加入量.較少的雜質只需要 1 g/L左右的活性炭就可以了,較多的有機雜質 (鍍液顯綠色 )需用 8～l0 g/L,甚至更多.在一般情況下 ,用 3～5 g/L進行處理 .若加入量達 5～6 g/L,應分3至 4次加入 ,每隔 30 min加入 1次 ,每次加入后讓其全部溶人鍍液中, 并充分攪拌 ,靜置 8～12 h后過濾 。
在使用活性炭時 ,應選用低雜質的產品,防止活性炭中的鋅,氯等離子對鍍液的污染.
2.3 過 濾
通過電鍍液過濾機 ,把吸附在活性炭表面的有機雜質與活性炭一起從鍍液 中清除 ,這是保障鍍液質量的一項重要措施.為保證過濾的質量,要滿足 : (1)選用的過濾機具有足夠的流量,一般選用每小時流量為鍍液容積的 5～8倍 ,以提高鍍液處理的效率 ;(2)選用濾芯精度為 5～l0μm的 PP濾芯 ;(3) 在活性炭沉淀處理后 ,鍍液溫度降到室溫時開始過濾 ,有利于活性炭對有機雜質的吸附,達到最佳的處理效果 .
在進行雙氧水-活性炭處理后 ,要對鍍液進行0.5～1.0 h的電解處理 ,將殘存在鍍液中的雙氧水完全清除.另外 ,只有當鍍液溫度降到工藝范圍內時 ,才可按工藝規定的量加入添加劑 ,主要是防止添加劑在高的鍍液溫度下產生分解.有時在加人添加劑后 ,還要繼續小電流電解 0.5 h,使添加劑均勻地分布在鍍液中.
3 結語
有機物是酸性鍍銅液中最常見的破壞鍍銅層質量的雜質 ,及時,正確地對其進行處理 ,不僅能提高鍍銅層的質量 ,而且還能延長鍍液的使用壽命 ,降低生產成本 ,提高生產效率 .